酵母线粒体的磷脂转运

线粒体是一种由两层膜包被的细胞器,其功能和结构的稳定性取决于线粒体膜上精确的磷脂组成及分布。线粒体膜上的大部分脂类物质由内质网合成,既而转运到线粒体。而部分脂类利用内质网上产生的前体,在线粒体内膜上合成。由此可见,线粒体膜脂的生物合成需要线粒体与内质网以及线粒体外膜(outer mitochondrial membrane, OMM)与内膜(inner mitochondrial membrane, IMM)之间进行大量的脂质转运。目前认为,这种运输过程既可在拴系因子(tether factors)形成的膜结合部位(membrane contact sites, MCSs)内发生,也可借助脂质转运蛋白(lipid transfer proteins, LTPs)完成。近年来,研究者以酵母为对象,建立了多种线粒体磷脂转运(phospholipid trafficking)的模型,这使人们初步理解了线粒体磷脂转运的机制。本综述总结了酵母线粒体磷脂转运的最新发现,并对这些磷脂转运的模型进行了讨论,以期为今后深入了解线粒体脂类代谢提供参考。     

心磷脂和线粒体内膜

心磷脂是构成线粒体内膜的主要磷脂之一,约75～90%的心磷脂分布在线粒体内膜脂双层的基质面,是线粒体内膜的特征性磷脂。心磷脂使线粒体内膜具有良好的流动性,利于呼吸链各复合物在膜脂双层中的侧向扩散。呼吸链的复合物与心磷脂特异结合才能表现其活性。在一定的条件下,心磷脂亦能形成六角形(?)相,这种多形性特点对离子转运和电子传递有重要意义。     

线粒体在铁死亡中的形态特征和作用

铁死亡是铁依赖性的脂质过氧化作用驱动的一种独特的细胞死亡方式。与细胞凋亡、自噬性程序性细胞死亡和细胞焦亡等细胞死亡方式不同，铁死亡的主要特征是线粒体形态的改变，包括线粒体膜变得致密并伴随体积变小，以及外膜破裂和线粒体嵴的减少或消失。线粒体作为细胞代谢的核心，是铁代谢、脂质代谢和能量代谢中的重要细胞器。但是，线粒体如何参与铁死亡并在其进程中发挥怎样的作用仍存在争议。本文综述了现有对铁死亡发生和防御机制的认识，并且对线粒体在铁死亡进程中的促进和抑制作用进行了描述和分析，包括线粒体三羧酸循环和糖酵解、线粒体活性氧、线粒体脂质代谢对铁死亡的积极驱动过程，以及通过线粒体铁蛋白、线粒体二氢乳酸脱氢酶等分子对线粒体脂质过氧化物解毒并抑制铁死亡的作用机制。最后补充说明了其他涉及铁死亡的线粒体分子调控机制。本文通过综述线粒体在铁死亡进程中的最新研究进展，旨在对深入了解铁死亡中线粒体的功能及其对铁死亡发生发展的作用机制，为细胞生物学基础研究及临床相关疾病的研究提供理论依据和参考。     

固醇调节元件结合蛋白与脂质代谢

固醇调节元件结合蛋白(sterol regulatory element-binding proteins,SREBPs)是脊椎动物细胞脂质稳态的转录调节物,可直接激活多个参与胆固醇、脂肪酸、甘油三酯、磷脂合成和摄取,以及辅助因子NADPH等基因的表达,从而调控胆固醇及脂肪酸等脂类的代谢过程。本文综述了SREBPs转运和活化的过程,以及调节细胞脂质稳态功能的分子机制,并探讨了其在脂代谢紊乱相关疾病发生中的重要作用。     

大豆下胚轴线粒体的衰老与膜脂的过氧化作用

离体的大豆下胚轴线粒体,在人工衰老条件下,产生了结构膨胀和细胞色素氧化酶活性的下降。衰老的线粒体也发生膜脂的过氧化作用——丙二醛、脂质的氢过氧化物和荧光脂褐色素明显增加。而且,线粒体衰老时产生的膜脂过氧化产物雨二醛,可能是膜脂的磷脂酰胆碱和磷脂酰乙醇胺中的亚麻酸发生过氧化反应的结果。     

磷脂爬行酶的基因结构、进化、分布和功能

磷脂爬行酶(phospholipid scramblase,PLSCR)基因家族是编码一组Ca2+依赖的多棕榈酰化II型膜蛋白,存在于所有的真核生物中。在高浓度的Ca2+环境中,磷脂爬行酶会使膜磷脂(phospholipid,PL)发生无规则的翻转运动,最终造成磷酯酰丝氨酸(phosphatidylserine,PS)外翻,从而参与调控细胞激活、损伤或者凋亡过程中膜磷脂的分布。PLSCR的功能除参与细胞的增殖与分化外,还在体内多种过程中发挥作用,如脂质代谢、线粒体结构功能维护、血液凝固和免疫应答等过程。为更全面系统地了解PLSCR基因家族,该文对近年来PLSCR基因的结构、进化、分布和功能的相关研究进行了综述。     

心磷脂对细胞凋亡作用的研究进展

心磷脂(cardiolipin, CL)是线粒体特异的一类磷脂,它不仅可以维持线粒体的结构,还对电子传递链复合体有影响。在细胞凋亡时,心磷脂会发生一些重分布,比如线粒体内膜外小叶中心磷脂含量的增加及细胞表面心磷脂的出现。同时,凋亡刺激还可以加速心磷脂的代谢循环,使心磷脂在线粒体内的含量降低。在细胞凋亡发生时,心磷脂作为一个信号整合体,对细胞色素c (cytochrome c, CytC)、胱天蛋白酶-8 (caspase-8)和促凋亡蛋白Bid发挥着重要的协调作用。本文主要就心磷脂在细胞凋亡过程中的重要作用及其在癌症中的研究进展进行综述。     

大豆磷脂脂质体对再灌注心肌线粒体的影响

利用Ｌａｎｇｅｎｄｏｒｆｆ离体心脏灌流装置,研究在缺血－再灌注时补充大豆磷脂脂质体对心肌线粒体膜脂质特性和超微结构的影响。结果：在缺血－再灌注时补充大豆磷脂脂质体可提高线粒体膜磷脂含量,抑制胆固醇－磷脂摩尔比和膜脂质微粘度的增加,改善线粒体的超微结构。结果表明,补充大豆磷脂脂质体对再灌注心肌线粒体的脂质特性和超微结构的损伤性变化具有保护作用。     

氧化修饰在调控细胞凋亡信号转导中的作用

氧化修饰是细胞内的活性氧诱导生物大分子发生氧化反应引起的结构及构象改变,发挥调控信号转导和对应激作出反应的功能。氧化修饰发生在凋亡信号转导中的多个生物大分子,包括凋亡相关蛋白质的氧化,如caspase-9、线粒体通透性转变孔及电压依赖的阴离子通道(voltagedependent anion channel,VDAC),同时也包括膜磷脂的氧化修饰,如磷脂酰丝氨酸及线粒体特异的心磷脂。氧化修饰作用也涉及凋亡诱导因子、促凋亡的凋亡信号调控激酶1(apoptosis signalregulatin gkinasel,ASK1)信号转导途径及抗凋亡的转录因子NF—kB的激活和活性。所以氧化修饰可能是调控凋亡信号转导机制中除磷酸化、泛素化外的另一个新的分子机制。     

磷脂酰肌醇类脂质在嗜肺军团菌发病机制中作用的研究进展北大核心

嗜肺军团菌(Legionella pneumophila)是一种能引起被称为“军团病”的严重肺炎的致病菌,其利用自身的IVB型分泌系统(type IVB secretion systems)将效应蛋白转运到宿主细胞中,作用于宿主蛋白质和脂质,以形成军团菌在宿主细胞内生长所需的吞噬泡(Legionella-containing vacuole,LCV)。磷酸酰肌醇(phosphatidylinositols,PIs)作为细胞的重要脂质组成,参与细胞信号转导及囊泡转运等过程。而大量的证据表明嗜肺军团菌利用其效应蛋白调控宿主磷酸酰肌醇类脂质代谢及其LCV膜的脂质组成,以促进LCV的成熟。本文主要从军团菌的致病机制、其效应蛋白对磷酸酰肌醇类脂质的代谢调控及对宿主磷脂酰肌醇代谢酶的招募等方面进行了综述分析,期望对进一步理解军团菌调控宿主脂质代谢分子机制和其致病机制提供参考。     

磷脂酰肌醇信号在GLUT4囊泡转运中的调控作用

葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)参与胰岛素敏感的脂肪细胞和肌肉细胞中的葡萄糖转运,对机体葡萄糖代谢至关重要。磷脂酰肌醇作为各种蛋白质的定位信号,参与调控细胞生长和新陈代谢,在胰岛素信号转导过程中起着关键作用。在过去的几十年里,关于磷脂酰肌醇信号调控GLUT4囊泡转运方面已有了很大的进展。该文总结了磷脂酰肌醇在GLUT4囊泡转运中的调控作用。     

上皮细胞间紧密连接功能的研究进展

紧密连接(tight junction,TJ)广泛存在于所有上皮或内皮细胞间连接的最顶端,是物质经旁细胞途径转运的结构和功能基础。TJ是由跨膜蛋白和胞浆蛋白两大类构成的大分子复合物,主要行使"屏障"和"栅栏"功能,前者可对物质的大小和电荷进行选择,进而调控旁细胞途径的物质转运;后者则通过调控顶膜和基底侧膜两个功能区之间的脂质和蛋白等物质的自由弥散形成高度极性化的细胞。近年来,关于TJ在各种上皮细胞中的作用及调控机制的研究日益增多。本文重点综述了上皮细胞间TJ研究的最新进展,包括TJ的构成、结构和功能检测以及调控机制,并以几类研究比较集中的上皮类型为例介绍TJ研究的现状,这将为防治与TJ改变相关的上皮屏障功能障碍性疾病提供新的思路。     

TFAR19促进小鼠肝线粒体膜通透性转运孔的开放

TFAR19基因 (TF 1cellapoptosisrelatedgene 19)是北京大学人类疾病基因中心从人白血病细胞株TF 1细胞中克隆到的凋亡相关新基因之一 (GenBank登记号AF0 1495 5 )。初步研究发现 ,该基因在细胞凋亡时高表达 ,并且表达产物具有抑制肿瘤细胞生长和促进凋亡作用。但是其确切的作用机制不明。线粒体膜完整性破坏所导致促凋亡因子 (如细胞色素c等因子 )的释放是细胞凋亡关键性的控制因素。线粒体膜通透性转运孔 (PTP) ,对线粒体膜完整性具有重要的调控作用。研究了重组人TFAR19蛋白在体外条件下 ,对线粒体PTP、跨膜电位 ,以及细胞色素c释放的影响。结果表明 ,TFAR19蛋白使分离的小鼠肝线粒体PTP开放、线粒体跨膜电位下降 ,以及细胞色素c释放。TFAR19对线粒体的上述作用是通过促进PTP开放起作用的。实验结果提示 ,TFAR19对线粒体凋亡信号有正反馈放大作用 ,并进一步揭示了TFAR19促进细胞凋亡的机制     

PIKfyve的生物学功能及与疾病的关系

含FYVE结构的磷酸肌醇3-磷酸5-激酶(FYVE domain-containing phosphatidylinositol 3-phosphate5-kinase,PIKfyve)是哺乳动物体内的一种磷脂酰肌醇脂质激酶。PIKfyve通过催化磷脂酰肌醇-3-磷酸[phosphatidylinositol 3-phosphate,PtdIns(3)P]生成磷脂酰肌醇-3,5-二磷酸[phosphatidylinositol-3,5-bisphosphate,PtdIns(3,5)P2]或磷脂酰肌醇-5-磷酸[phosphatidylinositol-5-phosphate,PtdIns(5)P],在调节膜运输以及维持溶酶体功能中发挥关键作用,还参与内体转运、转录调控和免疫调节等重要细胞生物学功能。近年来的研究表明,PIKfyve在炎症、病原微生物感染、神经退行性疾病和肿瘤的发生发展中起重要作用,可作为潜在的疾病防治靶点。本文就PIKfyve的生化特点、生物学功能及其在相关疾病中发挥的作用研究进展进行综述。     

植物细胞中膜H^＋—ATPase的研究进展

本文介绍了植物细胞中各种膜微囊的制备和分离原理,及其在膜转运分子机制研究中的应用。对质膜、线粒体和液泡,膜三种类型膜转运质子ATP酶(H~ -ATPase)的性质进行了比较,说明它们的催化特性和泵质子功能。     

MicroRNA:线粒体功能调控的新机制

线粒体是真核生物进行能量代谢的主要场所,在自由基产生、细胞凋亡、衰老等生理病理活动中也起到重要作用。线粒体功能受核基因和线粒体基因共同调控,microRNA(miRNA)介导的基因转录后调控是重要机制之一。核基因编码的miRNA不仅可以通过调控核基因编码的线粒体相关蛋白的表达影响线粒体结构和功能,而且可以进入线粒体并调控线粒体基因的表达。另一方面,线粒体基因也可能编码miRNA,直接调控线粒体基因表达或转运至胞质调控核基因的表达。     

Rab蛋白在膜转运中的角色及相关细胞生物功能

Rab蛋白是多种细胞膜转运的关键调节蛋白,在转运囊泡的形成、转运、停靠以及融合中发挥重要作用。胞内定位不同的Rab蛋白在膜转运过程中具有协调性,形成了复杂的调控网络。在肾上皮细胞中Rab蛋白可参与细胞的极化、基底膜的蛋白质分泌以及初生纤毛的形成;在神经元细胞中Rab蛋白能调控突触囊泡的转运、纤毛的生成和功能发挥以及神经元的迁移活动;此外,Rab蛋白还可参与调控内质网的形态发生、Weibel-Palade小体(Weibel-Palade body,WPB)的生成以及炎症反应的发生。此类调控过程中,任何环节的改变都可能会导致蛋白质转运的异常,进而引发各种疾病。本文对Rab蛋白在膜转运中的调控作用,进而在多种细胞的生物功能的调节中所扮演的角色进行系统地描述。     

心磷脂重构与心血管疾病

心磷脂（cardiolipin, CL）是线粒体内膜的特征性磷脂,参与线粒体嵴的形成。心磷脂在线粒体内的合成伴随着特殊的分子重构过程,从而使其自身的4条酰基链形成特定的组成,以发挥其特殊的生理功能。研究发现,心磷脂重构对维持线粒体的形态及功能至关重要,其重构异常是大多数心血管疾病（cardiovascular disease, CVD）共有的病理现象,相应的分子机制研究得到了广泛关注。本文主要对心磷脂的理化特性及其生物合成途径,以及心磷脂重构在巴氏综合征（Barth syndrome, BTHS）、糖尿病心肌病（diabetic cardiomyopathy, DCM）以及心力衰竭（heart failure, HF）等心血管疾病的病理生理过程研究中的进展进行综述,以期为与心磷脂重构相关的心血管疾病的病理生理基础研究和药物干预的分子机制研究提供参考。     

线粒体膜完整性对细胞命运的调控

线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素,其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换,三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而,这些信号通路之间存在交叉关联,使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂,导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用,接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制,然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制,最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制,有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。     

多不饱和脂肪酸对细胞膜功能影响的研究进展

多不饱和脂肪酸是细胞膜磷脂的重要组成成份,影响细胞膜的稳定性.它具有广泛的生物学功能,包括细胞内信号传导通路、基因表达和细胞凋亡的调控等.主要从细胞膜脂质的组成,细胞膜的流动性及膜脂质过氧化等方面对多不饱和脂肪酸对细胞膜功能的影响进行了综述.